Analyse: Welche Länder sind historisch für den Klimawandel verantwortlich?

Die historische Verantwortung für den Klimawandel steht im Mittelpunkt der Debatten über Klimagerechtigkeit.

Die Geschichte ist wichtig, weil die kumulierte Menge an Kohlendioxid (CO2), die seit Beginn der industriellen Revolution emittiert wurde, eng mit der bereits eingetretenen Erwärmung von 1.2C verbunden ist.

Insgesamt hat der Mensch seit 1850 rund 2.500 Milliarden Tonnen CO2 (GtCO2) in die Atmosphäre gepumpt, so dass weniger als 500 GtCO2 des verbleibenden Kohlenstoffbudgets unter 1,5 C Erwärmung bleiben.

Dies bedeutet, dass die Welt bis Ende 2021 gemeinsam 86% des Kohlenstoffbudgets für eine 50-50-Wahrscheinlichkeit, unter 1.5C zu bleiben, oder 89% des Budgets für eine Zwei-Drittel-Wahrscheinlichkeit verbrannt haben wird.

In diesem Artikel befasst sich Carbon Brief mit der nationalen Verantwortung für historische CO2-Emissionen von 1850-2021 und aktualisiert die 2019 veröffentlichte Analyse.

Zum ersten Mal umfasst die Analyse CO2-Emissionen aus Landnutzung und Forstwirtschaft zusätzlich zu denen aus fossilen Brennstoffen, was die Top 10 erheblich verändert.
Auf dem ersten Platz der Rangliste haben die USA seit 1850 mehr als 509 GT CO2 freigesetzt und sind mit rund 20% der weltweiten Gesamtemissionen für den größten Anteil der historischen Emissionen verantwortlich, wie eine kurze Analyse zeigt.

Video zeigt, nach Ländern, kumulierte CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen, Landnutzung und Forstwirtschaft, 1850-2021 (Millionen Tonnen). Unten rechts, verbleibendes Kohlenstoffbudget zur Begrenzung der globalen Erwärmung bei 1.5C (50-50 Chance). Animation von Tom Prater für Carbon Brief.

China ist mit 11% relativ weit entfernt, gefolgt von Russland (7%), Brasilien (5%) und Indonesien (4%). Letztere gehören aufgrund von CO2 aus ihrem Land zu den Top 10 der größten historischen Emittenten.

Inzwischen machen große postkoloniale europäische Nationen wie Deutschland und Großbritannien 4% bzw. 3% der weltweiten Gesamtmenge aus, ohne die Emissionen aus Übersee unter Kolonialherrschaft.

Diese nationalen Gesamtwerte basieren auf territorialen CO2-Emissionen, die widerspiegeln, wo die Emissionen stattfinden. Darüber hinaus untersucht die Analyse die Auswirkungen einer verbrauchsbezogenen Emissionsbuchhaltung, um den Handel mit kohlenstoffintensiven Gütern und Dienstleistungen widerzuspiegeln. Solche Konten sind nur für die letzten Jahrzehnte verfügbar, obwohl der Handel die nationalen Summen im Laufe der modernen Geschichte beeinflusst hat.

Die Analyse untersucht dann die Zahlen in Bezug auf die Bevölkerung, wo China und Indien in der Rangliste zurückfallen. Bemerkenswerterweise hängen die Pro-Kopf-Rankings stark von der verwendeten Methodik ab und – im Gegensatz zu den kumulierten Emissionen insgesamt – beziehen sich diese Zahlen nicht direkt auf die Erwärmung.

Schließlich bietet dieser Artikel eine detaillierte Erklärung der Daten hinter der Analyse, woher sie stammen und wie sie zusammengestellt wurden, einschließlich Annahmen, Unsicherheit und sich ändernden Grenzen.

• Warum kumuliertes CO2 wichtig ist
• Nationale Verantwortung für historische Emissionen
• Kumulierte Verbrauchsemissionen
• Kumulierte Pro-Kopf-Emissionen
• Methodik: Fossile Daten
• Methodik: Industrielle Basis
• Methodik: Grenzwechsel
• Methodik: Landnutzungsemissionen

Warum kumulatives CO2 wichtig ist

Es gibt eine direkte, lineare Beziehung zwischen der Gesamtmenge an CO2, die durch menschliche Aktivitäten freigesetzt wird, und dem Grad der Erwärmung an der Erdoberfläche. Darüber hinaus hat der Zeitpunkt der Emission einer Tonne CO2 nur einen begrenzten Einfluss auf die Erwärmung, die es letztendlich verursachen wird.

Dies bedeutet, dass die CO2–Emissionen von vor Hunderten von Jahren weiterhin zur Erwärmung des Planeten beitragen – und die aktuelle Erwärmung wird durch die kumulierte Summe der CO2-Emissionen im Laufe der Zeit bestimmt.

Dies ist die wissenschaftliche Grundlage für das Kohlenstoffbudget, die Gesamtmenge an CO2, die emittiert werden kann, um unter einer bestimmten Grenze der globalen Temperaturen zu bleiben.

Der Zusammenhang zwischen kumulativen Emissionen und Erwärmung wird anhand der „Transient climate response to kumulative emissions“ (TCRE) gemessen, die vom jüngsten Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) auf 1, 65 C pro 1.000 bn geschätzt wird Tonnen Kohlenstoff (0, 45 C pro 1.000 GT CO2).

Die Analyse von Carbon Brief für diesen Artikel zeigt, dass Menschen seit 1850 rund 2.504 GT CO2 in die Atmosphäre emittiert haben, eine Zahl, die mit der des IPCC und des Global Carbon Project übereinstimmt, einer internationalen Anstrengung zur Quantifizierung von Kohlenstoffemissionen und Senken jedes Jahr.

Basierend auf der TCRE entsprechen diese kumulierten CO2–Emissionen einer Erwärmung von rund 1,13 C – und die Temperaturen erreichten 2020 rund 1,2 C über dem vorindustriellen Niveau.

(Dieser Artikel berücksichtigt nicht die Emissionen von Nicht-CO2-Treibhausgasen oder Aerosolen, die überwiegend kurzlebig sind und sich daher im Laufe der Zeit nicht wie CO2 ansammeln. Der Erwärmungseffekt von Nicht-CO2-Gasen wird durch die Abkühlung durch Aerosole in etwa ausgeglichen.)

Die folgende Grafik zeigt, wie schnell die globalen CO2-Emissionen in den letzten 70 Jahren gestiegen sind. Es wird auch die grau dargestellte Aufteilung zwischen den CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und Zement im Vergleich zu denen aus Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft (LULUCF, grün) hervorgehoben.

Jährliche globale CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und Zement (dunkelgrau) sowie aus Landnutzung, Landnutzungswandel und Forstwirtschaft (grün), 1850-2021, Milliarden Tonnen. Quelle: Kohlenstoff Kurze Analyse von Zahlen aus dem Global Carbon Project, CDIAC, Our World in Data, Carbon Monitor, Houghton und Nassikas (2017) und Hansis et al (2015). Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Auf globaler Ebene sind die Emissionen aus Landnutzung und Forstwirtschaft in den letzten zwei Jahrhunderten relativ konstant geblieben. Sie beliefen sich auf rund 3GtCO2 im Jahr 1850 und stehen bei etwa 6GtCO2 heute, trotz der großen Verschiebungen in den regionalen Mustern der Entwaldung im Laufe der Zeit.

(Ein sichtbarer Anstieg im Jahr 1997 wurde durch weit verbreitete Waldbrände in Indonesien und anderen Teilen Asiens verursacht, die später als „beispiellose ökologische Katastrophe“ beschrieben wurden.)

Im Gegensatz dazu haben sich die Emissionen fossiler Brennstoffe in den letzten 30 Jahren verdoppelt, in den letzten 60 Jahren vervierfacht und im vergangenen Jahrhundert fast verzehnfacht. Das 1850 freigesetzte 0,2 GtCO2 macht nur ein halbes Prozent der rund 37 GtCO2 aus, die voraussichtlich 2021 emittiert werden.

Obwohl die große Mehrheit der CO2-Emissionen heute aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammt, hat die menschliche Tätigkeit, wie die Entwaldung, einen wesentlichen Beitrag zur kumulierten Summe geleistet.

Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft fügten zwischen 1850 und 2021 rund 786 Gt CO2 hinzu, was fast einem Drittel der kumulierten Gesamtmenge entspricht, wobei die verbleibenden zwei Drittel (1.718 Gt Co2) aus fossilen Brennstoffen und Zement stammen.

In Bezug auf die Zuordnung der nationalen Verantwortung für die aktuelle Erwärmung ist es daher unmöglich, den wichtigen Beitrag der CO2-Emissionen aufgrund von Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft zu ignorieren.

Zusammengenommen summieren sich die kumulierten Emissionen zwischen 1850-2021 auf etwa 86% des Kohlenstoffbudgets für eine gleichmäßige Chance, unter 1.5C zu bleiben, oder 89% des Budgets für eine Zweidrittelchance.

Da die Emissionen gestiegen sind, wurde das Kohlenstoffbudget immer schneller aufgebraucht, wobei die Hälfte der kumulierten Gesamtmenge seit 1850 allein in den letzten 40 Jahren freigesetzt wurde.

Ab Anfang 2022 wäre das verbleibende Budget von 1,5 C (50% Wahrscheinlichkeit) innerhalb von 10 Jahren aufgebraucht, wenn die jährlichen Emissionen auf dem aktuellen Niveau bleiben – und das Budget für eine Zweidrittelwahrscheinlichkeit, unter 1,5 C zu bleiben, würde nur sieben Jahre dauern.

Nationale Verantwortung für historische Emissionen

Die Frage, wer für die Nutzung des Kohlenstoffbudgets verantwortlich ist, ist im Kontext der Debatten über Klimagerechtigkeit eindeutig von entscheidender Bedeutung. Es geht um die Verantwortung für den Umgang mit den bisherigen Auswirkungen des Klimawandels – und darum, wer am meisten tun sollte, um eine weitere Erwärmung zu verhindern.

Die Zuweisung von Verantwortung ist jedoch alles andere als einfach. Die Analyse von Carbon Brief befasst sich in erster Linie mit kumulierten nationalen territorialen Emissionen, da die verfügbaren Daten auf diese Weise dargestellt werden.

(Alternative Ansätze werden weiter unten im Artikel diskutiert.)

In loser Form übertragen kumulierte nationale Zuweisungen dem heutigen Land, das das Gebiet einnimmt, das in der Vergangenheit emittiert wurde, die „Verantwortung“ für historische Emissionen. Die Verlagerung des territorialen Eigentums und die Vereinigung und Auflösung von Ländern verkomplizieren die Angelegenheit eindeutig (siehe unten).

Auf dieser Grundlage – und einschließlich aller menschlichen CO2–Quellen – zeigt die obige Animation zum ersten Mal die Länder, die für die historischen Emissionen am meisten verantwortlich sind, da sie sich zwischen 1850 und 2021 ansammeln.

Jeder Balken, der mit einer zeitgenössischen Nationalflagge markiert ist, stellt die kumulierten Emissionen eines Landes im Laufe der Zeit dar und ist gemäß der Karte in der oberen rechten Ecke nach Weltregionen farblich gekennzeichnet.

Das Jahr und die Größe des verbleibenden Kohlenstoffbudgets für 1.5C, wie es im Laufe der Zeit verbraucht wird, sind in der unteren rechten Ecke angegeben.

Die Geschichte der nationalen CO2-Emissionen ist auch eine Geschichte der Entwicklung. Während sich die wechselnden Positionen in den Rankings auf eine Vielzahl von Faktoren beziehen, tauchen einige breite Themen auf.

In den ersten Jahrzehnten der Zeitleiste wurden die globalen CO2-Emissionen von Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft dominiert, was sich in den in der Animation gezeigten Top 10 widerspiegelt.

In diesem Zeitraum waren die größten Emittenten in erster Linie geografisch ausgedehnte Nationen, die ihre gemäßigten Wälder für landwirtschaftliche Flächen und für Treibstoff abholzten, wie die USA, Russland und China.

In den USA zum Beispiel breitete sich eine Welle von Siedlern von Ost nach West über den Kontinent aus, folgte ihrem „manifesten Schicksal“ und rodete Land für die Landwirtschaft.

Gleichzeitig steigen einige europäische Länder (die ihr Land vor 1850 weitgehend für die Landwirtschaft gerodet hatten) in der Rangliste auf, weil sie sich in der Phase der kohlebetriebenen Industrialisierung befanden, darunter Frankreich, Deutschland und vor allem Großbritannien.

Obwohl diese Länder ihre Emissionen in den letzten Jahrzehnten deutlich reduziert haben, gehören sie heute noch zu den wichtigsten Beitragenden zur historischen Erwärmung.

Auch die Regenwaldnationen Brasilien und Indonesien wurden im späten 19. und frühen 20.Jahrhundert von Siedlern abgeholzt, die Kautschuk, Tabak und andere Cash Crops anbauten. Die Entwaldung begann jedoch „ernsthaft“ ab etwa 1950, unter anderem für Viehzucht, Holzeinschlag und Palmölplantagen.

Die USA bleiben in Bezug auf ihre kumulierten CO2-Emissionen während der gesamten Zeitreihe an erster Stelle, da sich ihre Entwicklung zunächst mit der weit verbreiteten Verwendung von Kohle und dann mit dem Aufkommen des Automobils fortsetzte.

Bis Ende 2021 werden die USA seit 1850 mehr als 509 Gt CO2 emittiert haben. Mit 20,3% der globalen Gesamtmenge ist dies der mit Abstand größte Anteil und ist mit einer Erwärmung von etwa 0,2Grad Celsius verbunden.

Dies ist in der folgenden Grafik dargestellt, die auch die kumulierte Gesamtsumme jedes Landes in Emissionen aus der Nutzung fossiler Brennstoffe (grau) oder aus Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft (grün) aufschlüsselt.

The 20 largest contributors to kumulative CO2 emissions 1850-2021, Milliarden Tonnen, aufgeschlüsselt nach Zwischensummen aus fossilen Brennstoffen und Zement (grau) sowie Landnutzung und Forstwirtschaft (grün). Quelle: Carbon Kurzanalyse von Zahlen aus dem Global Carbon Project, CDIAC, Our World in Data, Carbon Monitor, Houghton und Nassikas (2017) und Hansis et al (2015). Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

An zweiter Stelle steht China mit 11.4% der kumulierten CO2-Emissionen und rund 0.1C Erwärmung. Während China durchweg hohe landbedingte Emissionen aufweist, ist der schnelle Kohlewirtschaftsboom seit 2000 die Hauptursache für seine derzeitige Position.

(Siehe die Methodik für weitere Informationen über Chinas vorindustriellen Kohleverbrauch.)

Chinas CO2-Ausstoß hat sich seit 2000 mehr als verdreifacht und überholt die USA, um der weltweit größte jährliche Emittent zu werden, der für rund ein Viertel der aktuellen jährlichen Gesamtmenge verantwortlich ist.

Russland liegt mit rund 6,9% der kumulierten globalen CO2-Emissionen an dritter Stelle, gefolgt von Brasilien (4,5%) und Indonesien (4,1%). Bemerkenswerterweise zeigt die obige Grafik, wie das letztere Paar in den Top 10 ist, hauptsächlich aufgrund seiner Emissionen aus der Entwaldung, trotz relativ niedriger Summen aus der Verwendung fossiler Brennstoffe.

Deutschland, auf dem sechsten Platz mit 3.5% der kumulierten Emissionen dank seiner kohleabhängigen Energiewirtschaft zeigt, wie die Landsektoren einiger Länder zu kumulativen CO2-Senken und nicht zu Quellen geworden sind, da Bäume in zuvor entwaldete Gebiete zurückgekehrt sind.

(Beachten Sie, dass die für diesen Artikel verwendeten Daten auf dem wissenschaftlichen Ansatz zur Bilanzierung von Landnutzungsemissionen basieren, der sich von dem unterscheidet, der in den offiziellen Inventaren der Vereinten Nationen verwendet wird. Der Unterschied, der sich auf das bezieht, was als „menschliche“ oder „natürliche“ CO2-Quelle oder -senke gilt, wurde in einem Anfang dieses Jahres veröffentlichten Carbon Brief-Gastbeitrag untersucht.)

Indien belegt den siebten Platz in der Rangliste, mit 3.4% der kumulierten Gesamtsumme – knapp über Großbritannien, auf 3.0% – als Folge eines höheren Beitrags von Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft.

Japan mit 2,7% und Kanada mit 2,6% schließen die 10 größten Beiträge zu historischen Emissionen ab. Internationale Transportemissionen aus der Luftfahrt und Schifffahrt, die fast immer von nationalen Inventaren und Zielen ausgeschlossen sind, würden auf Platz 11 der Liste stehen, wenn sie als „Nation“ betrachtet werden.

Kumulierte Verbrauchsemissionen

Ein häufiges Argument in Gesprächen über Klimagerechtigkeit ist, dass bestimmte Länder ihre territorialen Emissionen zu Hause reduziert haben, aber weiterhin auf kohlenstoffreiche Güter angewiesen sind, die aus Übersee importiert werden.

Verbrauchsbasierte Emissionskonten übertragen die volle Verantwortung auf diejenigen, die die mit fossiler Energie erbrachten Produkte und Dienstleistungen nutzen, was die Gesamtsumme für große Exporteure wie China tendenziell verringert.

Das Sammeln solcher Konten, die auf detaillierten Handelstabellen beruhen, stellt praktische Herausforderungen dar. Als solche sind sie nur für die Jahre seit 1990 verfügbar, obwohl der internationale Handel mit kohlenstoffintensiven Produkten im Laufe der modernen Geschichte stattgefunden hat.

Trotz dieser Einschränkungen ist es möglich, die Auswirkungen des gehandelten CO2 auf die kumulierten Emissionen der Länder zu untersuchen, wie in der folgenden Tabelle dargestellt. Die grauen Balken zeigen die kumulierten nationalen Emissionen auf territorialer Basis an, wobei die hellgrauen Blöcke CO2 im Zusammenhang mit Exporten und die roten Blöcke Emissionen darstellen, die in importierte Waren und Dienstleistungen eingebettet sind.

Bemerkenswerterweise sind die Top 19 Länder nach ihren kumulierten Verbrauchsemissionen die gleichen wie die Top 19 auf territorialer Basis – und keines der Top 10 nimmt eine Position in der Rangliste ein. Dies, obwohl einige Länder jetzt einen viel größeren CO2-Fußabdruck haben als ihre territoriale Gesamtmenge.

Die 20 größten Beiträge zu kumulierten verbrauchsbasierten CO2-Emissionen 1850-2021, Milliarden Tonnen. Graue Balken zeigen Emissionen auf territorialer Basis, wobei exportiertes CO2 hellgrau und Importe rot dargestellt sind. Quelle: Carbon Kurzanalyse von Zahlen aus dem Global Carbon Project, CDIAC, Our World in Data, Carbon Monitor, Houghton und Nassikas (2017) und Hansis et al (2015). Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.

Während sich die wichtigsten Rankings durch die Verwendung verbrauchsbasierter Emissionskonten nicht ändern, erhöht sich durch die Verschiebung der Anteil der Verantwortung, der den wohlhabenden Nationen zuerkannt wird.

Die USA und Japan gewinnen jeweils 0,3 Prozentpunkte der globalen kumulierten Gesamtsumme, während Deutschland und Großbritannien jeweils 0,2 Punkte hinzufügen, während Chinas Anteil um 1,1 Punkte und Russlands um 0,5 Punkte sinkt.

Beachten Sie, dass die hier verwendete Verbrauchsrechnung nur CO2 aus fossilen Brennstoffen und Zement enthält, sodass sich die kumulierten Summen Brasiliens und Indonesiens kaum ändern.

Beachten Sie auch, dass die Nichtverfügbarkeit verbrauchsbasierter Konten vor 1990 bedeutet, dass früherer kohlenstoffintensiver Handel von der Analyse ausgeschlossen wird. Das Vereinigte Königreich, als ursprüngliche „Werkstatt der Welt“ im 19.Jahrhundert, exportierte große Mengen an energie- und kohlenstoffintensiven Gütern.

Andere Industrienationen wie die USA und Deutschland taten dasselbe und spielten, wie es in einem Papier von 2017 heißt, eine ähnliche Rolle wie China heute:

“ Heute wird China oft als Werkstatt der Welt wahrgenommen und produziert große Mengen billiger Konsumgüter für andere. Vor einem Jahrhundert spielten Großbritannien und Deutschland (zusammen mit den Vereinigten Staaten) eine ähnliche Rolle sowohl für Europa als auch weltweit.“

Im Jahr 1890 bezogen sich fast 20% des britischen Energieverbrauchs auf exportierte Waren, was bedeutet, dass ein ähnlicher Anteil seiner CO2-Emissionen auf Verbrauchsrechnungsbasis im Ausland zugeteilt worden wäre.

Die verbrauchsbasierte Bilanzierung löst die Frage der Verantwortung für Emissionen jedoch immer noch nicht vollständig, da beide Seiten einer Handelsbeziehung finanziell profitieren dürften.

Im modernen Kontext hat nur eine Seite dieser Beziehung die volle Souveränität über die beteiligten CO2-emittierenden Aktivitäten – obwohl es unter historischer Kolonialherrschaft eine andere Geschichte gewesen wäre.

Ein dritter Ansatz besteht darin, die Produzenten fossiler Brennstoffe für das CO2 verantwortlich zu machen, das bei der Verbrennung ihrer Kohle, ihres Öls oder Gases freigesetzt wird. Diese Idee wird oft in Bezug auf die „Scope-3-Emissionen“ von Ölunternehmen oder bei der Diskussion über große Exporteure fossiler Brennstoffe wie Australien erwähnt.

Derzeit sind jedoch keine nationalen Emissionen auf Produktionsbasis verfügbar, und ohne sorgfältige Rechnungslegung könnte dies die Doppelzählung von CO2 riskieren, das an einem Ort produziert und an anderer Stelle verwendet wird.

Kumulierte Pro-Kopf-Emissionen

Die Idee der nationalen Verantwortung hat andere Probleme, einschließlich der ungleichen Größe, des Reichtums und der Kohlenstoffintensität der heutigen Bevölkerung sowie derjenigen früherer Generationen.

Diese Fragen gelten sowohl innerhalb als auch zwischen den Ländern. Darüber hinaus sind Länder selbst etwas willkürliche menschliche Konstrukte, die sich aus Unfällen von Geschichte, Geographie und Politik ergeben. Bei alternativen Grenzen könnte die Rangfolge der historischen Verantwortlichkeiten ganz anders aussehen.

Eine Möglichkeit, dies zu entwirren, besteht darin, die Beiträge der Länder zu den kumulativen CO2-Emissionen entsprechend ihrer relativen Bevölkerung zu normalisieren.

Im Gegensatz zu kumulierten historischen Emissionen, die sich direkt auf die aktuelle Erwärmung beziehen, sind diese Pro-Kopf-Zahlen nicht unmittelbar relevant für das Klima, erklärt Prof. Pierre Friedlingstein, Lehrstuhl für mathematische Modellierung von Klimasystemen an der University of Exeter. Er erzählt Carbon.:

“ Was für die Atmosphäre und das Klima zählt, ist der kumulierte CO2-Ausstoß. Während die kumulierten Pro-Kopf-Emissionen interessant sind, sollten sie nicht als Verantwortungsanteile der Länder interpretiert werden, da sie nicht direkt für das Klima relevant sind. Sie müssten es mit der Bevölkerung des Landes multiplizieren, um diese Verbindung zur Erwärmung herzustellen.“

Eine andere Möglichkeit, darüber nachzudenken, besteht darin, festzustellen, dass kleine Länder mit hohen Pro-Kopf-Emissionen für die Erwärmung insgesamt immer noch relativ unwichtig sind. Aus diesem Grund schließt die folgende Tabelle Länder mit einer heutigen Bevölkerung von weniger als 1 Million Menschen aus. (Dadurch werden Länder wie Luxemburg, Guyana, Belize und Brunei entfernt.)

Carbon Briefs Analyse für diesen Artikel nähert sich der Frage der Berücksichtigung relativer Bevölkerungsgrößen auf zwei verschiedene Arten. Diese Ansätze führen zu deutlich unterschiedlichen Ergebnissen und unterstreichen die Herausforderung, die kumulierten Pro-Kopf-Emissionen zu interpretieren.

Der erste Ansatz nimmt die kumulierten Emissionen eines Landes in jedem Jahr und dividiert sie durch die Anzahl der Menschen, die zu dieser Zeit im Land leben, und weist implizit den heute Lebenden die Verantwortung für die Vergangenheit zu. Die Tabelle unten links zeigt die 20 wichtigsten Länder auf dieser Basis ab 2021.

Der zweite Ansatz nimmt die Pro-Kopf-Emissionen eines Landes in jedem Jahr und addiert sie im Laufe der Zeit, mit dem Ergebnis ab 2021, wie in der Tabelle unten rechts gezeigt. Dies gibt den Pro-Kopf-Emissionen der Bevölkerung der Vergangenheit und der Gegenwart das gleiche Gewicht.

Rang	Land	Kumulierte Emissionen pro Bevölkerung im Jahr 2021, tCO2	Rang	Land	Kumulierte Pro-Kopf-Emissionen, tCO2
1	Kanada	1,751	1	Neuseeland	5,764
2	Vereinigte Staaten	1,547	2	Kanada	4,772
3	Estland	1,394	3	Australien	4,013
4	Australien	1,388	4	Vereinigte Staaten	3,820
5	Trinidad und Tobago	1,187	5	Argentinien	3,382
6	Russland	1,181	6	Katar	3,340
7	Kasachstan	1,121	7	Gabun	2,764
8	Vereinigtes Königreich	1,100	8	Malaysia	2,342
9	Deutschland	1,059	9	Republik Kongo	2,276
10	Belgien	1,053	10	Nicaragua	2,187
11	Finnland	1,052	11	Paraguay	2,111
12	Tschechien	1,016	12	Kasachstan	2,067
13	Neuseeland	962	13	Sambia	1,966
14	Weißrussland	961	14	Panamas	1,948
15	Ukraine	922	15	Elfenbeinküste	1,943
16	Litauen	899	16	Costa Rica	1,932
17	Katar	792	17	Bolivien	1,881
18	Dänemark	781	18	Kuwait	1,855
19	Schweden	776	19	Trinidad und Tobago	1,842
20	Paraguay	732	20	Vereinigte Arabische Emirate	1,834

Die Top 20 Länder für kumulative Emissionen 1850-2021, gewichtet nach Bevölkerung im Jahr 2021 (links), gegenüber den Top 20 Ländern für kumulative Pro-Kopf-Emissionen 1850-2021 (rechts). Das Ranking schließt Länder mit einer Bevölkerung im Jahr 2021 von weniger als 1 Million Menschen aus.

Die vielleicht bemerkenswerteste Auswirkung der Bevölkerungsrechnung ist das Fehlen mehrerer der Top 10 für kumulative Emissionen insgesamt in der obigen Tabelle, nämlich China, Indien, Brasilien und Indonesien.

Während diese Länder einen großen Beitrag zu den globalen kumulativen Emissionen geleistet haben, haben sie auch eine große Bevölkerung, was ihre Auswirkungen pro Person viel geringer macht. Tatsächlich machen diese vier Länder 42% der Weltbevölkerung aus, aber nur 23% der kumulierten Emissionen 1850-2021.

Im Gegensatz dazu machen die übrigen Top 10, nämlich die USA, Russland, Deutschland, Großbritannien, Japan und Kanada, 10% der Weltbevölkerung aus, aber 39% der kumulierten Emissionen.

Dies spiegelt sich in der Gewichtung nach aktuellen Bevölkerungszahlen in der Tabelle oben links wider, wo Kanada an erster Stelle steht, gefolgt von den USA, Estland, Australien, Trinidad und Tobago und Russland.

Für die größeren Länder auf dieser Liste spiegeln ihre Rankings Kombinationen von hohen Entwaldungsraten während des 19. und Mitte des 20.Jahrhunderts wider – oft, als die Bevölkerung viel niedriger war – zusammen mit einem hohen Pro–Kopf-Verbrauch fossiler Brennstoffe in den letzten Jahrzehnten.

Für andere sind die Gründe weniger offensichtlich. Estland zum Beispiel ist seit langem für den größten Teil seines Energiebedarfs auf Ölsand angewiesen, was bedeutet, dass es hohe jährliche Pro-Kopf-Emissionen hat. Die estnische Regierung hat sich verpflichtet, die Ölsandproduktion bis 2040 einzustellen.

(Beachten Sie, dass die Emissionen Estlands als ehemaliger Sowjetstaat vor 1991 nach seinem Anteil an der Gesamtmenge der UdSSR zu diesem Zeitpunkt geschätzt werden, was bedeutet, dass mehr Unsicherheit besteht als für die meisten anderen Länder. Weitere Einzelheiten finden Sie in den folgenden Abschnitten zur Methodik.)

Trinidad und Tobago, ein karibischer Inselstaat mit nur 1,4 Millionen Einwohnern, hat dank seiner großen Öl- und Gasindustrie, die auch einen beträchtlichen Chemiesektor speist, einen hohen Stellenwert.

In Bezug auf das kumulierte Pro-Kopf-Ranking in der Tabelle oben rechts ist die Liste ganz anders, obwohl Kanada, Australien und die USA erneut an prominenter Stelle stehen.

Neuseeland steht an der Spitze dieser Liste wegen der umfangreichen Entwaldung im 19.Jahrhundert, als ein Großteil seines einheimischen Kauri-Waldes für sein wertvolles Holz gerodet wurde. Die damals winzige Bevölkerung des Landes wies folglich sehr hohe jährliche Pro-Kopf-Emissionen auf, wobei die kumulierte Summe um 1900 rund zwei Drittel der bis heute angehäuften Gesamtmenge ausmachte.

Andere Länder auf dieser Liste als Folge von Emissionen aus der Entwaldung sind Gabun, Malaysia und die Republik Kongo sowie mehrere südamerikanische Nationen.

In Bezug auf die Zuordnung der „Verantwortung“ für diese Emissionen wirft dies wiederum schwierige Fragen im Zusammenhang mit der Besiedlung und der Gewinnung natürlicher Ressourcen durch ausländische Siedler auf.

Methodik: Fossile Daten

Wissenschaftler schätzen seit mehr als einem Jahrhundert die globalen CO2-Emissionen, wobei der schwedische Geochemiker Arvid Högbom 1894 den vermutlich frühesten Versuch unternahm.

In einer Übersetzung von Robbie Andrew, leitender Forscher am Zentrum für internationale Klimaforschung (CICERO) in Norwegen, beschreibt Högbom, wie er zu seiner Schätzung kam:

„Die aktuelle globale Steinkohleproduktion beträgt in runden Zahlen 500 Millionen Tonnen pro Jahr oder 1 Tonne pro km2 der Erdoberfläche. Umgerechnet auf CO2 macht diese Kohlemenge etwa ein Tausendstel des gesamten CO2 der Luft aus.“

Laut Andrew implizierte Högboms Arbeit globale CO2-Emissionen aus der Kohleverbrennung von etwa 1,8 GT CO2 im Jahr 1890. Obwohl diese ersten Bemühungen eindeutig eher ungefähr waren, kamen sie der damaligen zeitgenössischen Schätzung der Emissionen aus Kohle, etwa 1,3 Gt CO2, bemerkenswert nahe.

Högboms Arbeit inspirierte die bahnbrechende Arbeit von Svante Arrhenis aus dem Jahr 1896, der als erster vorhersagte, dass sich ändernde atmosphärische CO2-Werte die Temperatur der Erde erheblich verändern könnten.

Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler mehrere Zeitreihen entwickelt, in denen die CO2-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe geschätzt werden, und obwohl sie nicht perfekt übereinstimmen, stimmen sie innerhalb weniger Prozent überein.

Die Daten für diesen Artikel stammen aus einer langen Liste von Quellen. Die erste sind die Schätzungen der nationalen historischen CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen und der Zementproduktion, die vom Carbon Dioxide Information Analysis Center (CDIAC) in den USA entwickelt und vom Global Carbon Project angepasst wurden.

Die CDIAC-Zahlen, die jetzt vom Appalachian Energy Center der Appalachian State University gepflegt und aktualisiert werden, laufen von 1750 bis heute.

Die historischen fossilen CO2-Schätzungen basieren auf einer Methodik, die 1984 entwickelt und seitdem verfeinert wurde. Im Großen und Ganzen verwendet es Aufzeichnungen über die Produktion, den Handel und die Nutzung fossiler Brennstoffe sowie Schätzungen der Menge an CO2, die bei der Verbrennung eines bestimmten Gewichts an Kohle, Öl oder Gas freigesetzt wird.

Konzeptionell hat Högbom auf diese Weise seine erste Schätzung der globalen CO2–Emissionen vorgenommen – und eine ausgefeiltere Version dieses Ansatzes wird auch heute noch zur Schätzung zeitgenössischer Emissionen verwendet.

Gregg Marland, einer der Hauptautoren der CDIAC-Zeitreihe, der seit Jahrzehnten an den Zahlen arbeitet, erzählt Carbon Brief:

“ Ich denke, dass die meisten Menschen nicht verstehen, dass CO2-Emissionen selten tatsächlich irgendwo gemessen werden, sondern vielmehr anhand der besten verfügbaren Daten über die Menge der produzierten fossilen Brennstoffe und darüber, was wir damit machen, geschätzt werden.“

Andrew schreibt:

“ Da die CO2-Emissionen fossiler Brennstoffe weitgehend mit der Energie zusammenhängen, die eine eng verfolgte Rohstoffgruppe mit ihrer entscheidenden Rolle für die Wirtschaftstätigkeit ist, gibt es eine Fülle von zugrunde liegenden Daten, die zur Schätzung der Emissionen verwendet werden können.“

Insgesamt sagt Marland: „Wir sind mit den grundlegenden Schätzungen der globalen CO2-Emissionen ziemlich vertraut, aber die Unsicherheit kann für einige einzelne Länder zu Beginn des Datensatzes ziemlich groß sein.“ Er sagt Carbon.:

“ hier finden Sie Daten zur Nutzung und Verarbeitung fossiler Brennstoffe aus dem Jahr 1751. Die Daten erfordern eine gewisse Verarbeitung und sind nicht perfekt, aber sie erlauben eine ziemlich gute Geschichte … Die Erstellung von Schätzungen für die ersten Jahre wird durch zwei Tatsachen erleichtert: Zu Beginn gab es nur wenige Länder, die fossile Brennstoffe verbrannten, und die Wachstumsrate ist so, dass die große Mehrheit der globalen Emissionen in den letzten Jahrzehnten entstanden ist.“

Eine naheliegende Frage, die sich aus den Daten ergibt, ist, warum China, mit einer Bevölkerung von rund 400 Millionen Menschen selbst im Jahr 1850, bis zur Wende des 20.

Es wird angenommen, dass China seit Tausenden von Jahren Kohle verwendet, wobei ein Bericht darauf hindeutet, dass es bereits im 11.Jahrhundert hunderttausende Tonnen pro Jahr verbrannte, um Eisen herzustellen.

Aufgrund der hohen Transportkosten soll die Kohleverwendung jedoch stark lokalisiert sein, und einige Eisenknotenpunkte brachen nach der mongolischen Invasion zusammen. China blieb überwiegend auf Holzbrennstoff angewiesen, was zu einer weit verbreiteten Entwaldung führte. In einem Artikel von 2004 schreibt der Energiehistoriker Vaclav Smil:

“ Bis 1900 wurden mehrere europäische Länder fast vollständig mit Kohle versorgt – aber der Energieverbrauch im ländlichen China im letzten Jahr der Qing-Dynastie (1911) unterschied sich kaum von dem Zustand, der 100 oder 500 Jahre zuvor auf dem chinesischen Land herrschte.“

“ Kohle ist vor 1900 schwer zu quantifizieren „, stellt eine andere Datenbank des historischen Energieverbrauchs auf der ganzen Welt fest, die von Prof. Paolo Malanima zusammengestellt und vom Center for History and Economics der Harvard University gehostet wurde. Dennoch stützen diese Daten die von CDIAC angegebenen Zahlen.

Marland sagt Carbon Brief:

“ Es scheint mir unwahrscheinlich, dass es einen großen Kohleverbrauch gab, der in einigen der von uns verwendeten historischen Daten nicht dargestellt wird.“

Methodik: Industrial baseline

Die Analyse von Carbon Brief für diesen Artikel beginnt im Jahr 1850, da dies mit der IPCC-Definition der vorindustriellen Basisperiode von 1850-1900 übereinstimmt und Daten zu nationalen Emissionen aus Landnutzung und Forstwirtschaft nicht vor 1850 verfügbar sind (siehe unten).

Nach den CDIAC-Zahlen emittierten nur eine Handvoll Länder vor 1850 erhebliche CO2–Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe – und viele hatten bis weit ins 20.

Daher werden ab 1850 nur noch 3,8 Gt Co2 der Emissionen fossiler Brennstoffe ausgeschlossen, die im Laufe des Jahrhunderts von 1750 bis 1850 freigesetzt wurden, was ungefähr 0,2% der gesamten Emissionen im gesamten Zeitraum von 1750 bis 2021 entspricht.

Von der Gesamtmenge vor 1850 stammten fast drei Viertel (2,8 Gt CO2) aus Großbritannien. Eine Verlängerung der Analyse bis 1750 würde 0 hinzufügen.1 Prozentpunkte auf den Anteil Großbritanniens an den kumulierten globalen Emissionen.

Die CDIAC-Arbeit wird auch in den vom Global Carbon Project (GCP) veröffentlichten historischen Zeitreihen verwendet, die von Our World in Data (OWID) mit anderen nützlichen Informationen aggregiert wurden. Die Analyse von Carbon Brief führt fossile Emissionsdaten aus der OWID-Zusammenstellung bis 2019.

Die Analyse schätzt dann die Emissionen in den Jahren 2020 und 2021 anhand der von Carbon Monitor veröffentlichten Zahlen in Echtzeit. Dies bietet Daten für die wichtigsten Volkswirtschaften und den Rest der Welt in aggregierter Form.

Die Zahlen für 2020 beziehen sich auf die jährliche prozentuale Veränderung von Carbon Monitor zur Gesamtmenge von GCP in Tonnen für 2019. Der Ansatz für 2021 ist derselbe, verwendet jedoch die bisherige prozentuale Veränderung der Emissionen gegenüber dem Vorjahr. Zum Zeitpunkt des Schreibens liefen die Carbon Monitor-Daten bis Ende Juli 2021.

Daten zu fossilen CO2-Emissionen aus dem internationalen Verkehr werden von der GCP separat gemeldet und auf der persönlichen Webseite von Robbie Andrew, einem der Projektmitarbeiter, gesammelt. Carbon Brief ging davon aus, dass sich die Emissionen des internationalen Verkehrs im Jahr 2020 halbiert haben, bevor sie auf das Niveau von 2019 zurückgekehrt sind.

GCP via Our World in Data ist auch die Quelle verbrauchsbasierter Emissionskonten, die ab 1990 laufen. Bevölkerungsdaten stammen aus unserer Welt in Daten und Gapminder.

Methodik: Grenzen ändern

Territoriale Veränderungen und die Vereinigung oder Auflösung nationaler Einheiten stellen ein besonderes Problem für die historische Aufteilung der Emissionen dar. „Wenn möglich“, berücksichtigen die CDIAC-Daten die sich im Laufe der Zeit ändernden nationalen Grenzen, obwohl dies „sehr schwierig“ sei, sagt Marland.

Zum Beispiel wechselt die Verantwortung für Emissionen aus der kohle- und mineralreichen Region Elsass-Lothringen gemäß den heutigen Grenzen zwischen Frankreich und Deutschland.

In ähnlicher Weise werden Emissionen aus dem Gebiet, das jetzt Pakistan bildet, vor der Teilung des Landes im Jahr 1947 unter Indiens Gesamtmenge gemeldet, wobei Bangladesch sich 1971 weiter von Pakistan trennte.

Marland sagt Carbon Brief:

“ Es gibt natürlich einige Veränderungen an den nationalen Grenzen, die sehr schwer zu bewältigen sind. Aber Dinge wie der Zerfall der ehemaligen Sowjetunion oder des ehemaligen Jugoslawien – oder die Vereinigung von Nord– und Südvietnam oder Ost- und Westdeutschland – hinterlassen tatsächlich einige Datenspuren, die eine Rekonstruktion ermöglichen. Ich denke, der Schlüssel ist, transparent und ehrlich zu sein und sich von den besten verfügbaren Daten leiten zu lassen.“

Die Behandlung von Ländern innerhalb supranationaler Einheiten wie dem österreichisch-ungarischen oder dem osmanischen Reich schafft weitere Schwierigkeiten – und das Potenzial für Doppelzählungen, sagt Andrew.

Ein wesentlicher Unterschied zu CDIAC besteht darin, dass die GCP nationale Emissionen nach modernen geografischen Einheiten aggregiert und disaggregiert, wodurch Ost- und Westdeutschland zu einer Einheit zusammengefasst werden.

Während CDIAC Emissionen aus der Tschechoslowakei bis zu ihrer Trennung in Tschechien und die Slowakei nach 1991 als ein einziges Land meldet, meldet die GCP Zahlen für die beiden konstituierenden Länder während der gesamten Zeitreihe. Diese Aufteilung basiert auf den Anteilen der Emissionen, die Tschechien und der Slowakei zum Zeitpunkt der Teilung im Jahr 1991 zufielen, wobei diese Anteile zeitlich rückwärts projiziert wurden.

GCP verwendet den gleichen Ansatz für Länder in der ehemaligen Sowjetunion, während CDIAC Daten für die UdSSR von 1830-1991 und für die unabhängigen Staaten danach meldet.

Dies ist eindeutig ein grober Ansatz, der zu den anderen Quellen der Unsicherheit in den Daten beiträgt – und daher sollten die relativen Rankings dieser Länder nicht überinterpretiert werden.

Um die kumulierten Emissionen im Zeitverlauf zu verfolgen, verwendet die Analyse von Carbon Brief jedoch die GCP-Berichterstattung über nationale Emissionen und nicht die von CDIAC verwendeten Länderdefinitionen.

Methodik: Landnutzungsemissionen

Geschätzte nationale CO2-Emissionen aus Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft (LULUCF) sind der Durchschnitt von zwei Datenquellen, nämlich Houghton und Nassikas (2017, im Folgenden „HN“) und Hansis et al (2015, „BLUE“).

Aktualisierte Versionen dieser Datensätze, die 1850-2019 abdecken und eine harmonisierte Länderkennzeichnung verwenden, wurden von einer der Autoren, Prof. Julia Pongratz, Direktorin des Geographischen Instituts an der Ludwig-Maximilians-Universität München, mit Carbon Brief geteilt.

Beide Datensätze stammen aus „Buchhaltungsmodellen“, die in einfachen Worten Veränderungen der boden- und oberirdischen Kohlenstoffvorräte im Laufe der Zeit auf der Grundlage der aggregierten Landnutzungsänderungen aufzeichnen.

Richard Houghton, Senior Scientist Emeritus am Woodwell Climate Research Center und Hauptautor der HN Timeseries, erklärt Carbon Brief das Konzept:

“ Wir berechnen die jährlichen Emissionen aus Landnutzungsänderungen mit einem Buchhaltungsmodell und zwei Arten von Daten. Die erste Art rekonstruiert FLÄCHEN von Ackerland, Weiden, Wäldern und anderen Ländern. Die zweite Art von Daten sind die Kohlenstoffdaten. Wie viel Kohlenstoff befindet sich in der Vegetation und im Boden verschiedener Ökosysteme und wie verändern sich diese Bestände durch Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft?“

Gestützt auf die breitere wissenschaftliche Literatur, Die Forscher sagen dem Modell, wie viel Kohlenstoff verloren geht oder gewonnen wird, wenn sich die Landnutzung infolge menschlicher Aktivitäten ändert, Sagt Houghton:

“ Das Buchhaltungsmodell basiert auf der Kenntnis der jährlichen Veränderungen der Kohlenstoffvorräte eines Hektars Land, das einer Bewirtschaftung oder Landnutzung unterzogen wird, z. B. der Rodung eines Waldes für Ackerland oder der Anpflanzung eines Waldes auf offenem Land. Diese Daten zu Kohlenstoffbeständen und deren Veränderungen durch das Management stammen aus ökologischer und forstwirtschaftlicher Literatur.“

Die beiden LULUCF-Datensätze enthalten signifikante Unterschiede auf globaler und nationaler Ebene, die in einem kürzlich von den beiden Gruppen veröffentlichten gemeinsamen Papier untersucht wurden.

Zu den Schlüsselfaktoren gehört die Verwendung verschiedener zugrundeliegender Landnutzungsdaten und dass HN diese auf nationaler Ebene aggregiert, während BLUE räumlich explizit ist. Auf diese Weise können SIE den wechselnden Anbau verfolgen, der sich auf die Kohlenstoffbestände in einem größeren Gebiet auswirken kann, selbst wenn die Nettofläche des Ackerlandes gleich bleibt.

Die Modelle unterscheiden sich auch in ihren Schätzungen der Kohlenstoffbestände für jede Art der Landnutzung sowie in ihrer Behandlung des Anteils der Bestände, die sich schnell zersetzen.

Um diese Zeitreihen für 2021 vollständig auf den neuesten Stand zu bringen, waren die angenommenen Landnutzungsemissionen von Carbon Brief in den letzten Jahren seit der zuletzt verfügbaren Schätzung unverändert.

Wie bei den Schätzungen der fossilen CO2-Emissionen steigt auch bei den LULUCF-Zahlen die Unsicherheit weiter zurück. Houghton erzählt Carbon Brief:

“ Offensichtlich resultiert die Unsicherheit aus unvollständigen Daten und den Annahmen, die wir verwenden, um fehlende Teile zu füllen. Die Unsicherheit nimmt zu, wenn wir in der Zeit zurückgehen, aber die Veränderungsraten der Landnutzung waren in der Vergangenheit im Allgemeinen niedriger als in den letzten 60 Jahren.“

Pongratz sagt, dass die Gesamtunsicherheit bei den globalen Landnutzungs- und Forstemissionen bei plus oder minus 2,5 GtCO2 pro Jahr liegt, was einer ähnlichen Bandbreite wie bei fossilen Brennstoffen entspricht. Diese Unsicherheit ist jedoch relativ viel größer und beträgt ± 50% der geschätzten LULUCF-Summe.

Obwohl die Unsicherheit in Bezug auf Landnutzung und forstwirtschaftliche Emissionen in den letzten Jahren deutlich reduziert wurde, sagt Pongratz:

“ Es ist der unsicherste Teil des anthropogenen Kohlenstoffbudgets, nimmt aber jetzt mit Diskussionen über die CO2-Entfernung wichtige politische Dimensionen an.“

Ein dritter Datensatz zu LULUCF-Emissionen, die „OSCAR“ -Zeitreihe, wird zusammen mit HN und BLUE für die jährliche globale Kohlenstoffbudgetanalyse gemittelt.

OSCAR wird jedoch eher auf regionaler als auf Länderebene gemeldet und wurde daher in der nationalen historischen Emissionsanalyse von Carbon Brief nicht verwendet. Pongratz sagt Carbon, dass die OSCAR-Daten im Allgemeinen ungefähr in der Mitte der beiden anderen Serien liegen. Die von Carbon Brief verwendete kumulierte globale Summe für LULUCF unterscheidet sich von dem von GCP verwendeten Drei-Wege-Durchschnitt um weniger als 2%.

Obwohl die Analyse von Carbon Brief wie bei fossilen Brennstoffen im Jahr 1850 beginnt, schließt dieses Datum einige CO2-Emissionen im Zusammenhang mit vorindustriellen Landnutzungsänderungen, hauptsächlich Waldrodung, aus.

Pongratz war Hauptautor einer Arbeit von 2012, in der regionale Landnutzungsänderungen während der 1.000-jährigen vorindustriellen Zeit von 800 bis 1850 untersucht wurden.

In Europa zeigt diese Forschung einen großen Emissionsimpuls aufgrund der weit verbreiteten Waldrodung bis zum Schwarzen Tod, gefolgt von einer weiteren Welle der Entwaldung während der Renaissance.

Interessanterweise zeigt es jedoch, dass die globalen Landnutzungsänderungen insgesamt von China und Südasien dominiert werden, einer Region, die überwiegend aus Indien besteht.

Das Papier kommt zu dem Schluss, dass vorindustrielle CO2-Emissionen den Anteil Asiens an der aktuellen Erwärmung um 2-3 Prozentpunkte erhöhen, während der Anteil Nordamerikas und Europas um einen ähnlichen Betrag reduziert wird.